功能關(guān)系理解與應(yīng)用試卷一、選擇題（共10題，每題5分）關(guān)于功和能量的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.物體做的功越多，具有的能量越大B.物體具有的能量越大，做的功越多C.功是能量轉(zhuǎn)化的量度D.能量轉(zhuǎn)化的過程不一定伴隨著做功質(zhì)量為m的物體從高處自由下落，重力做了W的功，則（）A.物體的重力勢能減少了WB.物體的動(dòng)能增加了WC.物體的機(jī)械能增加了WD.物體的機(jī)械能減少了W如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平拉力F的作用下沿粗糙水平面勻速運(yùn)動(dòng)了位移x，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在此過程中（）A.拉力F做的功為FxB.摩擦力做的功為-μmgxC.合力做的功為(F-μmg)xD.物體的機(jī)械能增加了Fx關(guān)于重力勢能和彈性勢能，下列說法正確的是（）A.重力勢能的大小與零勢能參考平面的選取有關(guān)B.彈性勢能的大小與彈簧的形變量無關(guān)C.重力勢能的變化量與零勢能參考平面的選取有關(guān)D.彈性勢能的變化量與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)質(zhì)量為m的物體以初速度v0豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，物體上升到最高點(diǎn)時(shí)（）A.動(dòng)能為零，重力勢能為mv02/2B.動(dòng)能為mv02/2，重力勢能為零C.動(dòng)能和重力勢能都為零D.動(dòng)能和重力勢能都不為零關(guān)于機(jī)械能守恒定律，下列說法正確的是（）A.只有重力做功的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒B.只有彈力做功的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒C.只有重力和彈力做功的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒D.合外力做功為零的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒如圖所示，小球從光滑斜面頂端由靜止開始下滑，不計(jì)空氣阻力，則小球在下滑過程中（）A.動(dòng)能增加，重力勢能減少，機(jī)械能守恒B.動(dòng)能增加，重力勢能增加，機(jī)械能守恒C.動(dòng)能減少，重力勢能增加，機(jī)械能不守恒D.動(dòng)能減少，重力勢能減少，機(jī)械能不守恒質(zhì)量為m的物體在水平面上以速度v滑行，受到的摩擦力大小為f，滑行距離x后停止，則（）A.摩擦力做的功為fxB.物體的動(dòng)能減少了fxC.物體的機(jī)械能減少了fxD.物體的內(nèi)能增加了fx關(guān)于功能關(guān)系，下列說法正確的是（）A.合力做的功等于物體動(dòng)能的變化量B.重力做的功等于物體重力勢能的變化量C.彈力做的功等于物體彈性勢能的變化量D.除重力和彈力外其他力做的功等于物體機(jī)械能的變化量如圖所示，質(zhì)量為m的物體在拉力F的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知斜面傾角為θ，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體上升高度h，則在此過程中（）A.重力做的功為mghB.摩擦力做的功為-μmgcosθ·h/sinθC.拉力F做的功一定大于mghD.物體的機(jī)械能一定增加二、填空題（共5題，每題6分）質(zhì)量為2kg的物體從離地面3m高處自由下落，重力加速度g取10m/s2，則物體落地時(shí)的動(dòng)能為______J，重力勢能減少了______J。彈簧的勁度系數(shù)為100N/m，當(dāng)彈簧伸長了0.2m時(shí)，彈性勢能為______J；當(dāng)彈簧壓縮了0.1m時(shí)，彈性勢能為______J。質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力F的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，已知拉力F=10N，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，物體運(yùn)動(dòng)位移x=5m，則拉力做的功為______J，摩擦力做的功為______J，合力做的功為______J。如圖所示，小球從高為h的光滑斜面頂端由靜止開始下滑，不計(jì)空氣阻力，小球滑到底端時(shí)的速度大小為______。質(zhì)量為m的汽車在水平路面上以速度v勻速行駛，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，則汽車受到的阻力大小為______，在時(shí)間t內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為______。三、計(jì)算題（共3題，每題10分）質(zhì)量為2kg的物體在水平拉力F的作用下從靜止開始沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，已知拉力F=10N，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物體的加速度大??；（2）物體運(yùn)動(dòng)5m時(shí)的速度大??；（3）在此過程中拉力做的功和摩擦力做的功。如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的小球從高h(yuǎn)=2m的光滑軌道頂端由靜止開始下滑，進(jìn)入半徑R=0.5m的光滑圓形軌道。求：（1）小球到達(dá)圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）小球到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3）小球在圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。（重力加速度g取10m/s2）質(zhì)量為m=2kg的物體在水平面上以初速度v0=4m/s滑行，受到與速度方向相反的水平拉力F=5N的作用，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物體滑行過程中的加速度大小；（2）物體滑行的最大距離；（3）物體滑行過程中產(chǎn)生的熱量。四、綜合應(yīng)用題（共2題，每題15分）如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的物體在水平拉力F的作用下沿傾角為θ=37°的斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知拉力F=20N，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。物體從斜面底端由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=2s后撤去拉力F。求：（1）拉力F作用期間物體的加速度大??；（2）撤去拉力F時(shí)物體的速度大小；（3）撤去拉力F后物體沿斜面向上滑行的最大距離；（4）物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功。如圖所示，質(zhì)量為m=0.5kg的小球用長L=0.8m的細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)與質(zhì)量為M=1kg的靜止物體發(fā)生碰撞，碰撞后小球反彈的速度大小為2m/s，物體在水平面上滑行的距離x=1m后停止。已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小；（2）碰撞后物體的速度大小；（3）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。參考答案及解析一、選擇題C解析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做了多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，C正確；物體具有的能量多，但不一定做功，如靜止在高處的物體具有重力勢能，但沒有做功，A、B錯(cuò)誤；能量轉(zhuǎn)化的過程一定伴隨著做功，D錯(cuò)誤。A解析：重力做了W的功，物體的重力勢能減少了W，A正確；由于物體自由下落，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，物體的動(dòng)能增加了W，但實(shí)際中物體下落過程中還會(huì)受到空氣阻力，所以動(dòng)能增加量小于W，B錯(cuò)誤；物體自由下落時(shí)機(jī)械能守恒，C、D錯(cuò)誤。AB解析：拉力F做的功W=Fx，A正確；摩擦力f=μmg，做的功Wf=-fx=-μmgx，B正確；物體勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，合力做的功為零，C錯(cuò)誤；物體的動(dòng)能不變，重力勢能不變，機(jī)械能不變，D錯(cuò)誤。A解析：重力勢能的大小與零勢能參考平面的選取有關(guān)，A正確；彈性勢能的大小與彈簧的形變量有關(guān)，B錯(cuò)誤；重力勢能的變化量與零勢能參考平面的選取無關(guān)，C錯(cuò)誤；彈性勢能的變化量與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，D錯(cuò)誤。A解析：物體上升到最高點(diǎn)時(shí)速度為零，動(dòng)能為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，物體的重力勢能等于初動(dòng)能，即mv02/2，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。C解析：機(jī)械能守恒定律的條件是只有重力和彈力做功，C正確；只有重力做功或只有彈力做功時(shí)機(jī)械能也守恒，但不全面，A、B錯(cuò)誤；合外力做功為零，動(dòng)能不變，但機(jī)械能不一定守恒，如物體在豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。A解析：小球下滑過程中，重力做正功，動(dòng)能增加，重力勢能減少，斜面光滑，沒有摩擦力做功，機(jī)械能守恒，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。BCD解析：摩擦力做的功Wf=-fx，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，物體的動(dòng)能減少了fx，B正確；物體克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減少了fx，內(nèi)能增加了fx，C、D正確。AD解析：根據(jù)動(dòng)能定理，合力做的功等于物體動(dòng)能的變化量，A正確；重力做的功等于物體重力勢能減少量，B錯(cuò)誤；彈力做的功等于物體彈性勢能減少量，C錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系，除重力和彈力外其他力做的功等于物體機(jī)械能的變化量，D正確。B解析：重力做的功W=-mgh，A錯(cuò)誤；物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離x=h/sinθ，摩擦力f=μmgcosθ，摩擦力做的功Wf=-fx=-μmgcosθ·h/sinθ，B正確；拉力F做的功W=Fx，若拉力F小于重力沿斜面的分力與摩擦力之和，物體可能減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力做的功可能小于mgh，C錯(cuò)誤；若拉力做的功小于克服摩擦力做的功，物體的機(jī)械能減少，D錯(cuò)誤。二、填空題60；60解析：物體自由下落，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，物體落地時(shí)的動(dòng)能等于減少的重力勢能，即mgh=2×10×3=60J。2；0.5解析：彈簧的彈性勢能Ep=kx2/2，當(dāng)彈簧伸長0.2m時(shí)，Ep=100×0.22/2=2J；當(dāng)彈簧壓縮0.1m時(shí)，Ep=100×0.12/2=0.5J。50；-10；40解析：拉力做的功W=Fx=10×5=50J；摩擦力f=μmg=0.2×1×10=2N，摩擦力做的功Wf=-fx=-2×5=-10J；合力F合=F-f=10-2=8N，合力做的功W合=F合x=8×5=40J。解析：小球下滑過程中機(jī)械能守恒，mgh=mv2/2，解得v=。P/v；Pt解析：汽車勻速行駛，牽引力F=f，功率P=Fv=fv，解得f=P/v；發(fā)動(dòng)機(jī)做的功W=Pt。三、計(jì)算題解：（1）根據(jù)牛頓第二定律F-μmg=ma，解得a=(F-μmg)/m=(10-0.2×2×10)/2=3m/s2；（2）根據(jù)v2=2ax，解得v=√(2ax)=√(2×3×5)=√30≈5.48m/s；（3）拉力做的功W=Fx=10×5=50J，摩擦力做的功Wf=-μmgx=-0.2×2×10×5=-20J。解：（1）小球下滑過程機(jī)械能守恒，mgh=mvB2/2，解得vB=√(2gh)=√(2×10×2)=2√10≈6.32m/s；（2）小球在圓形軌道運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒，mvB2/2=mvT2/2+mg·2R，解得vT=√(vB2-4gR)=√(40-4×10×0.5)=√20≈4.47m/s；（3）在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律mg+N=mvT2/R，解得N=mvT2/R-mg=1×20/0.5-1×10=30N，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?0N。解：（1）根據(jù)牛頓第二定律F+μmg=ma，解得a=(F+μmg)/m=(5+0.2×2×10)/2=4.5m/s2；（2）根據(jù)v02=2ax，解得x=v02/(2a)=16/(2×4.5)=16/9≈1.78m；（3）物體滑行過程中產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力和拉力做的功，Q=(F+μmg)x=9×16/9=16J。四、綜合應(yīng)用題解：（1）根據(jù)牛頓第二定律F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1，解得a1=(20-1×10×0.6-0.2×1×10×0.8)/1=12.4m/s2；（2）撤去拉力F時(shí)物體的速度v=a1t=12.4×2=24.8m/s；（3）撤去拉力F后，根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ+μmgcosθ=ma2，解得a2=6+1.6=7.6m/s2，滑行距離x=v2/(2a2)=24.82/(2×7.6)≈40m；（4）拉力作用期間位移x1=a1t2/2=12.4×4/2=24.8m，撤去拉力后滑行距離x2≈40m，總路程x總=x1+x2=64.8m，克服摩擦力做的功W=μmgcosθ·x總=0.2×1×10×0.8×64.8≈103.68J。解：（1）小球下擺過程機(jī)械能守恒，mgL=mvB2/2，解得vB=√(2gL)=√(2×10×0.8)=4m/s；（2）碰撞過程動(dòng)量守恒，mvB=-mv1+Mv2，解得v2=(mvB+mv1)/M=(0.5×4+0.5×2)/1=3m/s；（3）物體滑行過程，根據(jù)動(dòng)能定理-μMgx=0-Mv22/2，解得μ=v22/(2gx)=9/(2×10×1)=0.45。本試卷